大跨长挑臂钢箱组合梁桥抗风性能试验研究

为了解大跨长挑臂钢箱组合梁桥抗风性能及选取合适的声屏障形式,以挑臂长7.5 m的钢箱组合梁桥——临猗黄河大桥为背景,基于有限元计算的施工及成桥阶段桥梁动力特性指标,制作1个缩尺比1∶50的最大悬臂施工状态钢箱梁、2个缩尺比1∶60的成桥状态不同声屏障设置形式(直线形、折线形,高度均为2.5 m)钢箱组合梁节段模型进行风洞试验,分析施工和成桥状态主梁断面的涡振、颤振和驰振性能。结果表明:施工状态的钢箱梁抗风稳定性良好,涡振、颤振和驰振性能均满足设计要求;常遇风攻角为0°、±3°时,成桥状态下,设置2.5 m高折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应,且颤振与驰振稳定性均满足规范要求;设置2.5 m高直线形声屏障的主梁发生明显的竖向涡振现象。该桥主梁最终采用2.5 m高折线形声屏障。

武汉青山长江公路大桥宽幅钢箱梁悬臂拼装横向线形匹配技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不同的趋势,线形匹配难度大。为解决该问题,主跨钢箱梁悬臂拼装时选择上、下游分体式架梁吊机,减少架梁吊机自重;经比选选择横桥向27.7 m间距的架梁吊机站位,减小了架梁吊机荷载对横向线形匹配的影响;通过设置顶压装置(由顶压牛腿、支承底座组成),在架梁吊机站位节段、待架节段钢箱梁边腹板处施加1500 kN顶压力,配合少量马板,一次加载完成对接口竖向变形匹配调整。施工后,钢箱梁横向线形匹配精度均满足要求。

横州飞龙大桥主桥设计

横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。

深中通道中山大桥超宽钢箱梁悬臂拼装横向变形分析及对策措施

针对斜拉桥超宽幅钢箱悬臂拼装过程中存在横向变形问题,该文根据深中通道中山大桥双向八车道超宽钢箱梁施工特点,分析超宽钢箱梁悬拼安装过程中横向变形产生的主要原因,结合目前国内外宽幅箱梁悬拼施工中匹配高差调整工艺,创新性地提出“一字梁锁定+挂索初张拉匹配”工艺,较好地解决了中山大桥超宽钢箱梁悬臂拼装横向变形差问题。

变截面连续箱梁施工技术探讨

目前关于变截面连续箱梁施工主要有两种方法,一种是悬臂浇筑法,即采用挂篮进行逐段浇筑、施加预应力;另一种是悬臂拼装法,即在预制场预制梁段,再在现场逐段拼装、施加预应力。两种施工方法各有优劣,前者占用场地较小,但施工质量和速度都较差,后者施工速度较快,质量也更容易得到保证,但需要在预制场集中预制,场地占用较大。具体采用何种方法,需要因地制宜,根据实际情况来进行选择。

大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁计算方法分析

为研究大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁的计算分析方法,参照现有混凝土宽箱梁横隔梁计算模式,研究横隔梁杆系单元模型的简化建模方法,重点针对横隔梁两侧的加腋和顶底桥面板的计算长度进行分析,分别取0~10倍顶底板厚度的计算长度,并结合midas Civil分析横隔梁顶部主拉应力和最大负弯矩,探求该类型箱梁断面的最佳顶底桥面板计算长度取值。同时采用Abaqus三维软件建立实体模型,对比杆系单元模型的计算结果,验证建模方式的合理性。结果表明,采用大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁计算时,断面纵向两侧取4倍顶底板厚度的计算长度最为合理,相对于常规混凝土宽箱梁横隔梁计算方法支座处横隔梁顶部主拉应力减小了7.8%,结果更加安全;根据对比可知,采用该计算方法建立的大悬臂宽幅混凝土箱梁杆系单元横隔梁模型结果与实体模型计算结果基本接近,横隔梁横向主应力和主拉应力仅分别增加了7.7%和2.7%。

长挑臂闭口钢箱组合梁桥设计及其关键技术

为满足黄河桥梁跨度需求和减少临时施工设施对黄河泄洪的干扰,该文以临猗黄河大桥为依托,其主桥采用(112+28×128+120) m连续长挑臂闭口钢箱组合梁,共分两联,最大联长1 912 m。钢箱组合梁采用无临时墩顶推法施工,闭口钢箱梁顶推到位后再安装桥面板,桥面板安装顺序为先跨中正弯矩区后支点负弯矩区。重点对组合梁负弯矩区力学性能优化措施、斜撑抗疲劳设计和2.5 m高声屏障抗风优化设计3个关键技术问题开展研究,结果表明:负弯矩区采用双结合构造可降低钢箱梁底板压应力和桥面板裂缝宽度,张拉体外预应力钢束的优化效果随着混凝土收缩徐变作用逐渐降低;相同截面积的方钢管斜撑抗疲劳性能优于圆钢管;折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应。

预应力混凝土连续箱梁支架悬浇施工工艺研究

为提高箱梁支架的承载力,增强箱梁结构的稳定性,减少桥梁工程中存在的安全隐患,本文引入预应力混凝土悬浇施工原理,以某地区X桥梁工程为例,针对连续箱梁支架施工工艺展开研究。首先对连续箱梁边跨悬浇段进行处理,保证支架地基处理、支架搭设与支座安装的稳定性;然后计算连续箱梁支架承载力,避免支架在实际应用过程中受到的承载力超出其设计范围;最后采用预应力混凝土分层浇筑的方法,进行连续箱梁支架悬浇施工。结果表明:悬浇施工工艺使箱梁支架的顶板应力值由0.37 MPa提升到1.28 MPa,底板应力值由0.39 MPa提升至1.41 MPa,且在预应力荷载不断增加的条件下,箱梁支架未出现明显位移情况,箱梁结构较为稳定,可行性较高。

深中通道海中锚碇上方钢箱梁架设方案比选

深中通道东、西泄洪区非通航孔桥采用110 m跨连续钢箱梁体系,两桥均有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇,受锚碇自身和围堰等结构物影响,架设难度大。针对工程特点,提出大节段吊装、小节段顶推和大节段顶推3种架设方案,结合施工效率、临时结构用量、设备投入和施工风险等方面的对比分析。考虑到大节段顶推方案临时结构投入少,工期可控,同时避免了新设备的投入,综合经济性最优,最终确定采用该方案进行锚碇上方钢箱梁架设。采用ANSYS有限元软件建立钢箱梁板壳单元模型,对钢箱梁顶推全过程进行仿真分析。仿真分析结果表明:钢箱梁在中腹板局部进行加固后可满足顶推受力要求,大节段顶推方案安全可行。该方案实际施工过程高效、平稳,平均顶推速度可达20 m/d。

连续箱梁项目中悬臂现浇工艺与现浇支架工艺的对比分析

为确保设计变更的合理性,结合某箱梁项目,从工艺方法、工期、费用及结构受力等方面对悬臂现浇工艺和支架现浇工艺两种方法的施工难度、可行性及经济性进行对比,结果表明,采取支架现浇施工分段少,结构受力简单明了,易控制,工期短,费用低;悬臂现浇施工分段多,结构受力较复杂,施工控制难度大,工期相对较长,总体费用更高。本项目设计变是合理可行的。

深中通道泄洪区非通航孔桥110 m跨钢箱梁转运落梁关键技术

深中通道伶仃洋大桥东、西泄洪区非通航孔桥为110 m跨连续钢箱梁桥,包括6联6×110 m、2联5×110 m,每联钢箱梁由133.1 m长首孔、110 m长中孔和86.1 m长末孔组成,主梁为分幅等截面船形钢箱梁(单箱三室结构,梁顶宽20 m、高4 m),共80片钢箱梁采用中山梁场转运,再由3600 t“天一号”运架一体船架设。钢箱梁在梁厂制造后,通过滚装上船,运输至中山梁场出海码头后,采用“浮托法”转运落梁。钢箱梁在码头通过模块车横向滚装上运输船,运输船上设置2根托梁,钢梁直接落在托梁上;运输船载着托梁和钢梁沿横门东航道行航行至中山梁场出海码头,运输船垂直进入码头中间,当托梁位置到达设计位置后,收紧锚绳,通过调整压载水舱和潮涨潮落,将钢箱梁和托梁落在码头上,完成钢箱梁转运落梁工作。采用浮托法转运落梁转运效率可达1片/d。

预应力混凝土连续箱梁桥悬臂法施工关键技术

预应力混凝土连续箱梁桥是一种施工要求高、施工难度大的新型桥梁,悬臂施工法是预应力混凝土连续箱梁桥施工常用方法。简单介绍了预应力混凝土连续箱梁桥悬臂法施工背景,论述了预应力混凝土连续箱梁桥悬臂法施工技术流程,并对悬臂法施工控制要点与结果进行了进一步分析,希望为悬臂法在预应力混凝土连续箱梁桥中的应用提供一些参考。

大跨径预应力桥梁工程中悬臂节段箱梁挂篮施工技术

目前城市基础设施建设也处在一个逐步完善的时期。交通运输业在国家和社会中的地位日益提高。在我国的交通网络中,多个项目都有其独特的特点。公路工程施工质量的优劣,将直接关系到整个公路网络的质量。本文结合一座大跨径桥的建设实例,对悬臂式节段箱梁挂篮法进行了阐述,并对其施工工艺进行了优化和改进,以期达到提高大跨径桥质量的目的。

大挑臂横梁悬浇连续箱梁桥设计要点及受力特性研究

相对于常规的悬浇箱梁及整体现浇的挑臂横梁结构而言,挑臂横梁悬浇连续箱梁桥在城市高架桥建设中具有更好的适应能力。本文结合工程实例介绍某高速上的一座大挑臂横梁悬浇连续箱梁桥,阐述其设计要点,并通过结构分析研究其受力特点及结构性能,为同类结构的设计及建设提供参考。结果表明,相对于常规的整体现浇挑臂横梁,该类型结构挑臂横梁在自重作用下将引起更大的弯矩;成桥状态下横梁扭矩值较小,不控制设计;横梁钢束张拉批次对施工期间横梁应力影响较大;悬臂施工状态下不平衡荷载引起的横梁扭矩较大,宜通过监测横梁扭转角来控制施工过程中的横梁扭矩。

大跨宽幅PC连续刚构桥箱梁底板混凝土防崩裂技术研究

大跨宽幅预应力混凝土(PC)连续刚构桥广泛应用于跨越水域、山谷等地形,但随着其应用的普及,该桥型在施工运营过程中箱梁出现裂纹的情况也日益凸显,严重时甚至会发生大面积崩裂,威胁桥梁质量和寿命,底板崩裂就是其中一种病害。龙溪嘉陵江特大桥主桥为三跨(108m+200m+108m)PC连续刚构桥,研究依托该工程,在参考大量文献和现场施工分析的基础上,进行了箱梁底板混凝土崩裂理论研究,并提出了对应的防崩措施,在解决该桥问题的同时给同类工程提供参考借鉴。经研究表明,在采取正确的施工工艺和防崩措施的情况下,可有效避免箱梁底板混凝土出现崩裂。

体外预应力技术在连续钢箱梁桥中的应用

以上海市某连续钢箱梁桥为依托,分析了体外预应力技术在连续刚箱梁桥中的作用,介绍了为确保锚固和传力构件强度和稳定所采用的钢锚箱和转换器构造;同时采用Midas/Civil建立有限元模型,分析了体外预应力技术在降低支点负弯矩区段钢箱梁上缘应力的作用。所得结论可为大跨径钢桥设计提供参考。

自锚式悬索桥超宽长联钢箱梁顶推方案研究

以某三塔自锚式悬索桥为背景,对超宽长联钢箱的顶推方案进行研究。针对超宽长联钢箱梁在顶推过程中面临着横向变形控制难度大、对温度的敏感性强、顶推精度和同步性控制难度大以及安全风险高的问题,对其顶推方式、临时墩的合理布置、临时墩的结构形式进行了系统的优化分析,确定了60 m的临时墩间距+45 m钢导梁的双向步履式顶推的方案。通过对顶推关键计算工况下临时墩、钢箱梁及导梁的应力和变形进行研究以及对最大支反力作用下钢箱梁的局部受力进行分析,表明临时墩、钢箱梁及导梁的结构强度和刚度均满足要求,结构均处于受力合理、安全可控的状态。采用该顶推方案以及利用顶推智能监控平台将钢箱梁顶推到位后,钢箱梁的实测线形与理论线形基本吻合,最大相差10 mm,实现了超宽长联钢箱梁的高精度顶推。

连续刚构箱梁悬臂浇筑节段混凝土裂缝成因及控制研究

以某跨河特大桥连续刚构混凝土箱梁悬臂浇筑第24、第25节段为依托,通过建立有限元模型,模拟不同养护方式、不同环境温度、不同环境风速下混凝土主拉应力的变化趋势。研究结果表明:在其他条件相同时,采用复合养护方式的混凝土箱梁主拉应力明显减小;外界环境温度与混凝土浇筑温度的温差越小,混凝土温度梯度越小、主拉应力越小,混凝土的开裂较少;随着环境风速的增大,混凝土内外部温度差变化明显,箱梁主拉应力增大明显,混凝土开裂面积明显增加。通过模拟实验与工程验证,对于连续刚构箱梁混凝土浇筑,建议采用复合式养护方式,同时采取降低前后节段浇筑的时间间隔、薄膜覆盖减少混凝土内外部温度差、增加防风围挡等措施,可以有效减少裂缝。

施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析

某预应力连续刚构桥,主梁为单箱双室箱梁,采用挂篮悬臂浇筑施工,施工过程中,箱梁腹板的下部出现斜裂缝。从设计、材料、环境温度、施工方法几方面对裂缝成因进行分析。进一步采用ANSYS有限元软件对该桥箱梁腹板进行局部受力分析,得知不张拉竖向预应力筋而继续悬臂挂篮施工,是造成腹板下部出现斜裂缝的主要原因。建议:尽快张拉前面节段竖向预应力筋,以后须先张拉前一节段的竖向预应力筋,才能移篮进行下一节段的施工。对现有裂缝,观察确定其不再发展,即进行封闭处理。

C50泵送混凝土抗压强度和弹性模量时变性试验研究与应用

抗压强度和弹性模量是悬臂浇筑连续梁桥混凝土的重要力学指标,均与养护条件和龄期密切相关。结合实际工程的C50泵送混凝土,通过试验研究了其在标准养护和施工现场与桥梁同条件养护下的立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量随龄期变化的规律及其相互关系,据此提出了预应力连续箱梁桥悬臂浇筑段混凝土的合理养护时间和预应力张拉方案,达到了良好的应用效果。通过拟合分析给出了随龄期变化的泵送混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的预测计算式,为桥梁施工监控分析计算提供了研究基础。